Otto Borries KG, 714-0 Ludwigsburg
Maschine zum Prägen von Typenschildern
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Prägen von Typenschildern
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei derartigen Maschinen werden einzelne, zu prägende Typenschilder
einem Magazin entnommen und auf einem Tisch festgespannt. Dieser Tisch wird dann unter Verwendung einer
mechanischen Maske so bewegt, aaß die verschiedenen zu prägenden Bereiche des Typenschildes nacheinander unter einen Prägekopf
gefahren werden. Dieser Prägekopf weist eine Mehrzahl scheibenförmiger Prägeräder auf, die auf ihrer Umfangsflache
aufeinanderfolgend mit den verschiedenen Zeichen eines vollen Zeichensatzes (Zahlen und Buchstaben) versehen sind. Durch
Einstellen der nebeneinander koaxial angeordneten Prägeräder kann man die jeweils einzuprägende Information vorgeben, und
durch Nachuntenbewegen des Prägekopfes gegen das Typenschild wird dann das gerade gegenüberliegende Prägefeld des Typen-
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Schildes geprägt. ί : ΐ ϊ * ' "»""·" ' '· » <"
Derartige Prägermaschinen haben sich in der Praxis insbesondere zum Prägen von Typenschildern in großen Serien gut bewährt.
Jb'ür das Prägen von Typenschildern in kleinen Serien muß beim
Umstellen von einem Typenschild auf ein anderes die Maske ausgetauscht werden, außerdem muß der Prägekopf zurückgestellt
werden. Es müssen also verschiedene mechanische Justierarbeiten an der Maschine vorgenommen werden.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiter gebildet werden, daß
Typenschilder unterschiedlicher Größe und mit unterschiedlicher Anordnung der Prägefelder ohne mechanische Rüstarbeiten aufeinanderfolgend
verarbeitet werden können.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Maschine gemäß Anspruch 1.
Bei der erfindungsgemäßen Maschine sind zwei völlig unabhängige
Antriebe für das Verfahren eines Typenschildes in zwei zueinander senkrechten Koordinatenrichtungen vorgesehen. Diese An-'
triebe werden von einem Rechner her angesteuert, der mit der Information bezüglich der Typenschildgröße und Anordnung der
Typenfelder versorgt worden ist. Diese Informationvkann z. B.
auf einem Datenträger wie einer Diskette oder einem Magnetband für eine Vielzahl unterschiedlicher Typenschilder zu
geringen Kosten gespeichert werden, und die entsprechenden Daten können in bekannter Weise rasch in den Rechner geladen
werden. Der Prägekopf ist bei der erfindungsgemäßen Maschine
kein Zählwerk od. dgl., viel*meh*r ein Typenrad*,*"bei welchem
das jeweils als nächstes zu prägende Zeichen rasch und völlig unabhängig vom zuletzt geprägten Zeichen eingestellt werden kann.
Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Maschine die Eollensätze
scwohl zum Bewegen des Typenschildes in der einen Richtung als
auch zum Festhalten des Typenschildes verwendet werden, erhält die Maschine einen mechanisch einfachen robusten Aufbau.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
angegeben.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird ein präzises und rasches Abgeben der fertig geprägten Typenschilder
auf der vom Magazin abgelegenen Seite des Schlittens gewährleistet, auch dann, wenn ein Typenschild verhältnismäßig kurz
ist.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist im Hinblick
auf eine sichere Abstützung des Typenschildes an der Prägestelle von Vorteil. Das Anordnen der Auflageleiste anstelle
einer Rolle ermöglicht zugleich ein besonders einfaches Herstellen des Schlittens, da die Auflageleiste einfach in eine
der äquidistant angeordneten Wellenaufnahmen eingesetzt werden kann.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4· ist im Hinblick
auf eine hohe Prägekraft von Vorteil.
Mit der Weiterbildung der Erfindung ^ÖfiiaßiAüsütuch 5 werden
besonders kurze Schaltzeiten des Prägeantriebes erhalten, da
die in Bewegung zu setzenden und wiederanzuhaltenden Massen
verhältnismäßig klein sind.
Bei einer Maschine gemäß Anspruch 6 hat. man stets eine genaue Information über die Ist-Stellung des Typenrades.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ermöglicht es,
auch Typenschilder unterschiedlicher Dicke zu verarbeiten.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 ist im Hinblick auf ein Erfassen eines Typenschildes an möglichst vielen
eng benachbarten Stellen von Vorteil. Dies ermöglicht zum einen die Verarbeitung kleiner, zum anderen die Verarbeitung verhältrLsmäßig
dünner Typenschilder.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 wird auf einfache Weise ein elastisches Erfassen eines Typenschildes
in den Eollenspalten zwischen den beiden Eollensätzen erhalten.
Bei einer Maschine gemäß Anspruch 10 wird die Ist-Lage eines einlaufenden Typenschildes automatisch erfaßt und als Bezugspunkt
für die Bewegung in der entsprechenden Koordinatenrichtung verwendet. Damit ist man von etwaigen Unregelmäßigkeiten
in der Abgabe einzelner Typenschilder aus dem Magazin unabhängig.
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Die Weiterbildung der ErfiüdaMg.'gemäß lins^UGh, 11 ist im
Hinblick auf eine besonders einfache Steuerung der Relativlage zwischen Prägekopf und Typenschild durch einen digitalen Rechner
von Vorteil.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 wird erreicht,
daß ein Typenschild bis in unmittelbare Nähe seines iaacazinseitigen Randes geprägt werden kann und zugleich mit
seiner Längsseite am Schlitten geführt ist. Auf diese Weise ist die Gefahr eines Verkantens im Schlitten ausgeräumt.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 13 ist im Hinblick
auf einen besonders raschen Übergang des Prägens einer Typenschildsorte zum Prägen einer anderen Typenschildsorte von
Vorteil.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 14 wird
erreicht, daß die Typenschilder mit exakt zur Laufrichtung der Rollensätze passender Ausrichtung vom Magazin zwischen die
Rollensätze abgegeben werden.
Nachstehend wirdddie Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigen:
Pig. 1 eine Aufsicht auf eine Maschine zum automatischen Prägen von Typenschildern;
i'ig. 2 einen vertikalen Schnitt "tiurcih ditä -Msrschine
nach i'ig. 1 längs der dortigen Schnittlinie II-II;
i'ig. 3 eine Aufsicht auf die Unterseite eines in der Maschine
nach den Fig. 1 und 2 verwendeten Typenrades; und
Pig. 4 ein schematisches Blockschaltbild eines die Prägemaschine
nach den Fig. 1 und 2 steuernden Rechners zusammen mit seinen peripheren Einheiten.
Die in der Zeichnung wiedergegebene Prägemaschine hat eine Basisplatte 10, welche vertikal nach oben weisende Ständerpaare
12, 14 aufweist. In den Ständern 12 ist eine Achse 16 gehalten,
während die Ständer 14 eine Gewindespindel 18 lagern.
Auf der Achse 16 und der Gewindespindel 18 läuft ein Schlitten 20 über Lageraugen 22 bzw. 24, welche an seitliche Längsholme
26 des Schlittens 20 angeformt sind. Traversen 28, 30, 32 verbinden
die Längsholme 26 miteinander.
Zur Verstellung des Schlittens 20 in Längsrichtung der Achse 16 bzw. der Gewindespindel 18 ist auf der letzteren ein Zahnrad 3^-
angeordnet, welches mit dem Abtriebsritzel 36 eines Schrittmotors
38 kämmt, der auf der Basisplatte 10 befestigt ist.
In den Längsholmen 26 sind Wellen 40 für untere Transportrollen 42 sowie Wellen 44 für obere Transportrollen 46 gelagert.
Wie am besten aus Pig. 1 ersichtlich ist, sind die aus elastisch
nachgiebigem Gummimaterial gef ertigtQn'T^nsportxüIlen 42
und 46 jeweils unter Abstand auf einer Welle angeordnet, und die zu benachbarten Wellen gehörigen Transportrollen sind jeweils
um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt. In einem nittleren Bereich des Schlittens 20, der durch Schultern 50,
der Längsholme 26 begrenzt ist, sind keine oberen Transportrollen 46 und keine zugehörigen Wellen 44 vorgesehen, so daß
sich ein Typenrad 54· in zur Schlittenlängsachse transversaler
Richtung über die dortigen unteren Transportrollen 42 hinwegbewegen kann.
Das Typenrad 5^- ist auf einer Welle 56 angebracht, die in
Lagern 58, 60 läuft. Das Lager 58 ist von einer Prägekopfplatte
62 getragen, die auf Führungsstangen 64 und Gewindespindeln 66 läuft. Letztere sind ihrerseits von der Basisplatte 10 her getragen. Das Lager 60 sitzt in einem parallel
unter Abstand zur Prägekopfplatte 62 verlaufenden Endabschnitt eines Lagerbügels 68, der auf der Prägekopfplatte 62 festgeschraubt
ist. Auf der Oberseite des Lagerbügels 68 ist ferner ein Winkelgeber 70 angebracht, der mit der Typenradwelle
zusammenarbeitet.
Λ-uf der Typenradwelle 56 sitzt eine Riemenscheibe 72, über
welche ein Zahnriemen 74 läuft. Dieser wird über eine zweite Riemenscheibe 76 von einem Elektromotor 78 her angetrieben,
der auf der Prägekopfplatte 62 angeordnet ist.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, hat das Typenrad
54 ein Nabenteil 80 und einen mittleren Radabschnitt 82, an welchen eine Vielzahl in radialer Richtung verlaufender
Federarme 84 angeformt ist. Letztere tragen am freien Ende
jeweils ein aus Hartmetall hergestelltes rechteckiges Prägeplättchen
86, welches jeweils mit einer einem Zeichen zugeordneten Prägekontur versehen ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich,
stehen die grossen Achsen der Prägeplättchen 86 senkrecht auf der Längsachse des zugeordneten Federarmes 8A-.
Bei eingebautem Typenrad 54- weisen die Typen bzw. Prägeplättchen
86 zu den Transportrollen 4-2 und können so durch einseitig oder beidseitig wirkenden Stössel 88 gegen ein Typenschild 90 gedrückt
werden, welches zwischen den Transportrollen 4-2 und 4-6
erfasst ist. Bei diesem Prägevorgang ist das Typenschild 90
durch eine Auflageleiste 92 abgestützt, die unter der vom
Stössel 88 beim Verschieben des Schlittens 20 durchlaufenen Bahn liegt. Die Auflageleiste 92 ersetzt eine entsprechende
der Transportrollen 4-2 und ist in den dieser zugeordneten Aufnahmeöffnungen
der Längsholme 26 befestigt.
Wie Fig. 2 zeigt, ist der Stössel 88 in einer auf der Prägekopfplatte
62 befestigten Buchse 94- geführt und hat einen Kopfabschnitt
96, an welchem eine an der Oberseite der Buchse 94-abgestützte
Schraubenfeder 98 angreift.
Die Oberseite des Kopfabschnittes 96 arbeitet mit einer
Exzenter-Nocke 100 zusammen, welche auf einer Welle 102
sitzt, die mit der Welle eines ständig umlaufenden Elektromotors 106 verbunden ist, der zum steuerbaren Antrieb gehört,
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der auch die Signalgabe an die Positionierung enthält. Da mit Schaltkupplungen die gewünschte hohe Schaltgeschwindigkeit
nicht erreicht wird, ist stattdessen folgende Anordnung vorgesehen:
Der umlaufende Exzenter des Prägekopfes, der als Antrieb
für den Stössel dient, läuft ständig durch; wenn nicht geprägt wird, steht dabei das Typenrad auf Leerstellung (L), wenn
hingegen geprägt werden soll, wird die Stellung des Prägeexzenters über einen Geber oder einen Initiator abgefragt;
wenn der Stössel nach oben gegangen ist, erfolgt die Positionierung, wenn er nach unten übergeht, ist die Positionierung
abgeschlossen.
Auf dor Oberseite der Prägekopfplatt6 62"*sifzt ferner der
oendor 108 einer Lichtschranke, welcher mit einem fluchtenden
Empfänger 110 zusammenarbeitet, der von der Traverse JO getragen
ist.
In die Traverse 28 ist ein Zapfen 112 eingehängt, der an eine horizontale Abgabelippe 114 eines Magazines 116 angeformt ist,
welches einen Vorrat 118 an ungeprägten Typenschildern aufnehmen
kann. Die Abgabelippe 114 fluchtet mit der Bodenwand
des eigentlichen Magazinraumes, durch welche sich Abgaberollen 122 aus elastisch nachgiebigem Material geringfügig ins Magazininnere
hinein erstrecken. Die Abgaberollen 122 werden durch einen Zahnriemen 124 synchron von einer liiemenscheibe 126 her
angetrieben. Letztere sitzt auf der Welle eines Elektromotors 12b, der erregt wird, wenn ein Typenschild vom Magazin 116
abgegeben werden soll. Das Magazin 116 hat am in Pig. 1 unten liegenden Ende seiner Abgabelippe 114 eine nach oben weisende
Führungslippe 130.
In I1Xg. 1 ist ferner noch ein Schrittmotor 132 gezeigt, durch
welchen die Transportrollen 42 und 46 synchron in beiden Eichtungen angetrieben werden können, um das unter dem Typenrad
54 befindliche Typenschild 90 in Pig. 1 nach links oder rechts
zu bewegen. Diese Bewegungsrichtung entspricht bei normaler Arbeitsweise (Längserstreckung eines Typenschildes parallel
zur Schlittenlängsrichtung) der Zeilenrichtung des T.ypenschildes; der Zeilenvorschub wird dagegen vom Schrittmotor
38 besorgt. Ist das Typenschild 90 fertig geprägt, so wird
der Schrittmotor 132 dauernd in Richtung eines Förderns
- 10 -
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in i'ig. 1 nach, rechts erregt, so-d'aß-"das·»fertige-Tryauf
eine Kutsche 134 und von dort in ein Aufnahm einaga ζ in (nicht
gezeigt) gelangt.
i'ig. 4 zeigt einen Rechner 136, der zur Steuerung der obenstehend
unter Bezugnahme auf die Pig. 1 bis 3 "beschriebenen
Prägemaschine dient und mit einem Plattenspeicher 138 zusammenarbeitet,
welcher die Formatangaben und Prägefeldinformationen
für die verschiedenen zu verarbeitenden Typenschildarten enthält.
Eingangsseitig sind an den Rechner 136 angeschlossen der
Winkelgeber 70? der Lichtschranken-Empfänger 110 sowie ein
Tastenfeld 140, an welchem die jeweils zu verarbeitende Typenschildart
angegeben werden kann.
Ausgangsseitig steuert der Rechner 136 über nicht näher wiedergegebene
Leistungsstufen die Schaltkupplung 104, den Spalten-Schrittmotor
132 und den Zeilenvorschub-Schrittmotor 38 sowie den Elektromotor 128 des. Magazines 116. Ein Bildschirm 142
dient zur Ausgabe und Anforderung von Daten.
Die obenstehend beschriebene Prägemaschine arbeitet folgendermaßen:
Am Tastenfeld 140 wird die Art der zu prägenden Typenschilder eingegeben. Der Rechner 136 lädt nun vom Plattenspeicher 138
die Angaben über die Größe des Typenschildes und die Lage der Prägefelder. Nach Einhängen des Magazines 116 kann nun der
Rechner 136 den Elektromotor 128 zum Abgeben eines ersten
Typenschildes erregen» Zugleich wird der Schrittmotor 132
ständig in Richtung eines Pörderns in Pig«, I von links
nach rechts erregt. Sobald die in Fig» I rechts gelegene,
vordere Kante des Typenschildes 90 die Lichtschranke 108,
110 unterbricht, werden die nachfolgenden Steuerimpulse für den Schrittmotor 132 zugleich zur Lageerfassung des Typenschildes
verwendet, wobei der Versetzung der Lichtschranke 108, 110 vom Rand des Typenrades 5^ durch Subtraktion einer
entsprechenden festen Anzahl von Impulsen Rechnung getragen wird. Der Rechner 136 gibt nun an die Schrittmotoren 38
und 132 so viele Impulse ab, bis die erste Prägestelle des ersten Prägefeldes unter dem Stössel 88 liegt, über den Geber
oder Initiator erfolgt dann die Steuerung der Stössel™ und Exzenterbewegungen in der oben bereits beschriebenen und beanspruchten
Weise.
Wollte man aus bestimmten Gründen statt der oben beschriebenen Steuerungsanordnung doch eine Schaltkupplung verwenden, würde
die Wirkungsweise wie folgt sein;
Wenn der Initiator 70 ein Ausgangssignal abgibt, das dem zu
prägenden Zeichen auf dem Typenrad 54- zugeordnet ist, so erregt
der Rechner 136 die Schaltkupplung 104, und durch die
Nocke 100 wird der Stössel 88 nach unten bewegt und schlägt
das entsprechende Prägeplättchen 86 gegen das Typenschild
- lla -
Nach erfolgtem Prägevorgang wird die Schaltkupplung 104-wieder ausgerückt und die nächste Prägestelle des ersten
Prägefeldes wird unter Steuerung durch den Rechner 136 unter den Stössel 88 gefahren, worauf das zweite Zeichen
in der oben beschriebenen V/eise geprägt wird. Nach Prägen des ersten Prägefeldes werden dann die Schrittmotoren 38
und 132 vom Rechner 136 so angesteuert, dass die erste Stelle des zweiten Prägefeldes unter den Stössel 88 gefahren
wird. Auf diese Weise werden die Prägefelder nacheinander geprägt. Nach Bearbeitung des letzten Prägefeldes wird der
Schrittmotor 132 wieder permanent im Sinne eines Förderns
in Fig. 1 nach rechts erregt, bis das fertige Typenschild 90 auf die Rutsche 134- und von dort ins Auffangmagazin gelangt.
Nun läuft der oben beschriebene Vorgang für ein neues Typenschild analog ab.
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Man erkennt bei Betrachtung von I1Xg. 2, daß infolge der in
Pig. 2 angegebenen Anordnung der einzelnen Prägeplättchen L6 au!" dem Typenrad 54- his dicht an den stromabseitigen Rand
eines Typenschildes 90 geprägt werden kann, wobei dieses zurleich
an seiner Längskante an dem in Pig. 2 hinten liegenden
Längsholm 26 des Schlittens 20 geführt ist.
Nan erkennt ferner, daß durch einfaches Auswechseln des
Magazines 116 und Eingabe einer neuen Typenschildart am Tastenfeld
140 die Prägemaschine umgestellt werden kann. Mechanische üustierarbeiten sind hierzu nicht notwendig. Nur bei der Umstellung
auf Typenschilder mit stark unterschiedlicher Dicke müssen die Gewindespindeln 66 entsprechend verstellt werden.
Kommen derartige Dickenunterschiede in der Praxis aber häufig vor, kann man den Gewindespindeln 66 ebenfalls noch einen
Servoschrittmotor zuordnen und auch die Verstellung in dieser dritten Koordinatenrichtung durch den Rechner 136 besorgen.
In der Praxis lassen sich mit einer Prägemaschine, wie sie oben beschrieben wurde, Prägefrequenzen von größenordriungsmäßig
10 Zeichen pro Sekunde erzielen, was einen erheblichen Portschritt gegenüber den bisherigen Prägemaschinen mit Prägerädern
darstellt.
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